2007~2008学年第二学期物理化学B-1期末试卷(A)卷（闭）

南京工业大学 物理化学B 试题（A）卷（闭）

2007--2008 学年第二学期 使用班级 06级 一．选择题（每小题2分，共计24分，答案务必填入下表格）

1．温度、压力一定时，A、B两物质组成理想气体混合物，则B物质的分体积为：（ ）

A．nBRT B. nRT C．nBRT D．nRT

PPPBPB2．下列关于临界点的说法，正确的是：（ ）

A．气液两相的摩尔体积相等 B．气相摩尔体积大于液相摩尔体积 C．气体性质接近理想气体 D．临界温度随临界压力的变化而变化

3．一定量的某理想气体恒容下由T1升温到T2，相同量的该气体恒压下也由T1升温到T2，则两个过程热量的关系和热力学能变化的关系为：（ ） A． QV = Qp，ΔUV = ΔUp B． QV < Qp，ΔUV = ΔUp C． QV > Qp，ΔUV < ΔUp D． QV < Qp，ΔUV < ΔUp

4．H2和O2以2∶1的摩尔比在绝热的钢瓶中反应生成H2O，在该过程中（ ）是正确的。

A．ΔH = 0 B．ΔT = 0 C．ΔS = 0 D．ΔU = 0

5．在一定的温度和压力下，已知反应A → 2B的标准摩尔焓变为ΔrHθm,1，反应2A → C的标准摩尔焓变为ΔrHθm,2, 则反应C → 4B 的ΔrHθm,3 是 （ ）

A．2ΔrHθm,1 + ΔrHθm,2 B．ΔrHθm,2 － 2ΔrHθm,1 C．ΔrHθm,2 + ΔrHθm,1 D．2ΔrHθm,1 － ΔrHθm,2 6．一定量某理想气体经历一不可逆循环过程，则熵变应是 （ ）

A. ΔS体=0 ΔS环=0 B. ΔS体=0 ΔS环>0 C. ΔS体>0 ΔS环<0 D. ΔS体>0 ΔS环>0

7．根据亥姆霍兹判据ΔA ≤ 0判别过程变化方向时，其适用条件为 （ ）

A. 等温、等容的封闭体系 B. 等温、等容、W=0的封闭体系

C. 等温、等容的孤立体系 D. 等温、等容、W=0、封闭体系的可逆过程

11

8．已知某一定温度下，A、B、C三种气体溶于水的亨利常数分别为400 kPa、100 kPa、21 kPa，则在相同气相分压下，三种气体在水中的溶解度xA、xB和xC的大小顺序为（ ）

A．xA＞xB＞xC； B．xA＝xB＝xC； C．xA＜xB＜xC； D．xB＜xA＜xC

9．A、B两组分在等温等压下混和形成理想液态混合物，则有（ ）

A．Δ

mix

H = 0 B．Δ

mix

S = 0 C．Δ

mix

A = 0 D．Δ

mix

G=0

10．1mol101.325kPa、100℃H2O(l)的化学势为?1，1mol同温同压下H2O(g)的化学势为?2,则( )

A. ?1>?2 B.?1

则xB? ?bB

A．MB B．

MAM C．MA D．A MB?A012．一定温度、压力下，反应C６H５C２H５(ｇ)→C６H５C２H３(ｇ)＋H２(ｇ)的k?1.35，此时反

应的Jp?0.95，则平衡将（ ）移动。

Ａ．向左 Ｂ．向右 Ｃ．不移动 Ｄ．无法判断。 13．已知反应2 NH3(g) = N2(g)+ 3 H2(g) 的标准平衡常数为 0.25。同一条件下反应 ：

13N2(g)?H2(g)?NH3(g) 的标准平衡常数为（ ） 22A． 4 B． 0.5 C．2 D．1

14．A、B两组分在等温等压下混和形成理想液态混合物，则有（ ）

A．ΔmixH = 0 B．ΔmixS = 0 C．ΔmixA = 0 D．ΔmixG=0 15．A物质在α相和β相的化学势分别为μAα和μAβ，若发生A物质从α相自发地向β相迁移，下列正确的是（ ）

A．μAα = μAβ； B．μAα > μAβ； C．μAα < μAβ； D．无法判断 16．稀溶液的凝固点Tf 与纯溶剂的凝固点T f* 比较，Tf < Tf* 的条件是：（ ）

A．溶质必须是挥发性的 B．溶液必须是电解质的稀溶液

C．析出的固相是纯溶质 D．析出的固相是纯溶剂

一、 填空题 （每空1分，共计22分）

1． 范德华气体状态方程中的压力修正项为 ，体积修正项为 。 2． 亨利定律中的亨利常数除与温度有关外，还与 和 的性质有关；而凝

固点降低系数只与 性质有关。

3． 真实气体只有在 时才能严格服从理想气体状态方程pV = nRT。 4． 某真实气体在500K、300 kPa时对比温度Tr= 1.25 , 该气体的临界温度TC= K。 5． 若真实气体A的临界温度高于真实气体B，则A、B相比，难以液化的气体为 。 6． 物理量T（热力学温度）、m（质量）、H（焓）、A（亥姆霍兹函数）、U（热力学能）

中，属于强度量的是 。

7． 实际气体经历节流膨胀过程后，其ΔH 0（填>、= 或 <）。

8． 理想气体从同一始态出发，分别经绝热可逆膨胀与恒温可逆膨胀到达相同的终态体积，

对应的压力分别为p1、p2，则p1 p2（填>、= 或 <）。

9． 卡诺热机在750K的高温热源和300K的低温热源间工作，其效率η= ％。 10．在A、B两种物质构成的体系中，组分A的偏摩尔热力学能（又称内能）的定义式

为 。

11．在A、B两种物质构成的体系中，用焓定义的A物质的化学势

为 。

12．298.15K时，异丙醇和苯的饱和蒸气压分别为5.87 KPa、12.59 KPa。现将二者在298.15K

时形成液态混合物，当液相中异丙醇的摩尔分数x = 0.70时，测得其蒸气分压为4.85 KPa，蒸气总压为8.31 KPa，则苯的活度 a = ；活度因子γ= 。 13．1mol某单原子理想气体，经过绝热可逆过程，从300K升温到400 K，ΔS=

J·K-1。

14．已知水的△vapHm=42.67KJ/mol，且不随温度而变化，100℃时水的饱和蒸气压为101.325

kPa ，则30℃时水的饱和蒸气压为 kPa。 15．已知298K时某反应的ΔrHm=－100kJ·mol,ΔrC

反应的ΔrHm= kJ/mol。

16．液体A和液体B形成理想液态混合物。298K时，从组成xB=0.5的大量混合物中取出

1mol的纯液体B，过程的ΔG= kJ。

17．1mol某单原子理想气体由700K、400kPa绝热反抗恒外压膨胀到平衡为止，平衡压力

为200kPa，则平衡时的温度为 K。

18．1mol某双原子理想气体，由400K、1200kPa的始态沿着PT=常数的可逆途径变化到

600kPa的末态，过程的体积功W = kJ。

三．（14分）300 K下，2 mol理想气体在恒定外压时等温膨胀到平衡，终态体积为原来的2倍，计算该过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔA、ΔG及ΔS。

四.（12分）苯在101.325 kPa下的沸点为80.1℃，此条件下的摩尔蒸发焓ΔvapHm = 30.85 kJ·mol-1。现将1 mol、80.1℃、101.325 kPa的液态苯真空条件下蒸发为80.1℃、50.663 kPa的苯蒸气，计算该过程的W、Q、ΔU、ΔH、ΔS及ΔG。

五．（10分）测得30℃蔗糖水溶液的渗透压为252.0 KPa。求（1）溶液中蔗糖的体积摩尔浓度；

（2）沸点升高值ΔTb。已知水的kb = 0.52 K?kg?mol -1 ，溶液的密度近似等于水的密度：ρ = 1000 kg?m-3。

φ

φ

-1

Φp,m

=0.5J·K·mol,则398K时该

-1-1

六.已知25℃时有下列数据

ΔfHθm / kJ·mol-1 Sθm / J·mol-1·K-1

C2H4(g) 52.3 219.6

H2O(g) -241.8 188.83

C2H5OH(g) -235.3 282.7

对气相分解反应 C2H5OH(g) = C2H4(g) + H2O(g) 求：（1）25℃、100kPa下反应的Q、W、ΔrHθm、ΔrSθm、ΔrUθm、ΔrGθm及标准平衡常数Kθ；

（2）若反应的ΔrHθm、ΔrSθm均与温度无关，求反应在400K、200kPa时分解反应达

到平衡的转化率。

（3）25℃时C2H5OH（g）的ΔfGθm。已知25℃时C2H4（g）和 H2O（g）的ΔfGθm

分别为68.15 kJ·mol-1、-228.57 kJ·mol-1 （4）想提高反应的标准平衡常数为25℃时的2倍，应将反应的温度控制在多少℃？

（ΔrHθm视为常数）

七.填空题 （每小题2分，共计30分）

19．某实际气体表现出比理想气体易压缩，则该气体的压缩因子Z 1（填>、= 或 <） 20．物理量T （热力学温度）、m（质量）、H（焓）、A（亥姆霍兹函数）、μ（化学势）

中，属于强度量的是

21．1mol某理想气体经恒温可逆压缩，该过程的ΔH 0， W 0（填>、= 或 <） 22．卡诺热机在900K的高温热源和300K的低温热源间工作，其效率η= 23．理想气体经历一个不可逆循环过程，其ΔS 0（填>、= 或 <） 24．范德华气体经历一个可逆循环过程，其ΔS 0（填>、= 或 <）

25．1mol某理想气体（Cp,m=2.5R），恒容下从300K加热到400K，该过程的ΔU=

kJ， ΔS= J·K-1

26．1mol的某理想气体（Cp,m= 2.5 R），经过绝热可逆过程，从300K升温到400 K，该过

程的 ΔU = kJ， ΔS= J·K-1

27．一定量的水在常压下从300K升温到350K，该过程的ΔH = 50 kJ，则ΔU=

kJ， ΔS= J·K-1

28．反应 3NO2(g) + H2O(l) = 2HNO3(l) + NO(g) 的恒压热效应Qp,m = -71.66 kJ·mol，则

其恒容热效应Qv,m = kJ·mol

29．298.15K时C2H4(g)、C2H6(g) 及 H2(g) 的标准摩尔燃烧焓ΔcHθm,B 分别为：-1411

kJ?mol-1、-1560 kJ?mol-1 及-285.8 kJ?mol-1，则反应 C2H4(g) + H2(g) = C2H6(g) 的标准摩尔反应焓ΔrHθm(298.15K) = kJ·mol

30．303 K时，饱和蒸气压分别为60 kPa、20 kPa的纯A、纯B形成的理想液态混合物，

在50 kPa下沸腾，此时平衡液相的组成xA = ；平衡气相的组成yB = 。

31．298.15K时，异丙醇和苯的饱和蒸气压分别为5.87 KPa、12.59 KPa。现将二者在

298.15K时形成液态混合物，当液相中异丙醇的摩尔分数x = 0.70时，测得其蒸气分压为4.85 KPa，蒸气总压为13.31 KPa，则异丙醇的活度 a = ；活度因子γ= 。

32．对反应 C2H4(g) + H2O(g) = C2H5OH(g) ，在恒温下增大压力，平衡将向 移

-1

-1

-1

动；若在恒温、恒压下加入惰性组分，平衡将向 移动。

33．反应CO2(g) + H2(g) = H2O(g) + CO(g) 在1173 K时标准平衡常数 Kθ = 1.22，现将含

有摩尔分数为0.5、0.25、0.25的CO(g)、CO2(g)、H2(g)的混合气体通入1173K的炉子中，总压为202.65 kPa，则平衡时H2O(g)的摩尔分数y = 。

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